multiset和set混合的可能的字符串排列

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我想要获得所有可能的char*组合。该字符串由四个值组成:两个数字和两个不同的字母。例如:

char *text = "01ab";

应该有

所以

我的示例字符串的不同组合,似乎是真的(手工完成):

Combinations for values: 0, 1, a, b:

0 0 a b     1 1 a b     a 0 0 b     b 0 0 a
0 0 b a     1 1 b a     a 0 1 b     b 0 1 a
0 1 a b     1 0 a b     a 0 b 0     b 0 a 0
0 1 b a     1 0 b a     a 0 b 1     b 0 a 1
0 a 0 b     1 a 1 b     a 1 b 0     b 1 0 a
0 a 1 b     1 a 0 b     a 1 b 1     b 1 1 a
0 a b 0     1 a b 1     a 1 0 b     b 1 a 0
0 a b 1     1 a b 0     a 1 1 b     b 1 a 1
0 b 0 a     1 b 1 a     a b 0 0     b a 0 0
0 b 1 a     1 b 0 a     a b 0 1     b a 0 1
0 b a 0     1 b a 1     a b 1 0     b a 1 0
0 b a 1     1 b a 0     a b 0 0     b a 1 1

我的方法与我手工完成的方法相同:在开始时获得text的第一个索引的所有组合,然后是text的第二个索引的所有组合,依此类推。所以像这样:

void printPasswordCombinations()
{
    char *all_values = "01ab";
    int len = strlen(all_values);

    char *tmp_pwd = malloc(sizeof(len) * sizeof(char));

    for(int i=0 ; i<len ; i++)
    {
        tmp_pwd[0] = all_values[i];

        /* len-1, since the first index is already set. */
        for(int j=0 ; j<len-1 ; j++)
        {

        }
    }

    printf("%s\n", tmp_pwd);
    free(tmp_pwd);
}

现在我对如何在组合的第一个索引之后继续感到困惑。所有组合都有several examples,但我的问题似乎有点不同,因为我的组合中的数字可能是相同的,只有字母必须不同。

如何将所有组合打印到我的控制台?我实现了一个计算可能组合数量的函数,所以假设已经完成了。

如果算法可以适用于任何数量的numbersletters,那将是很好的,所以例如lenght 6four different numbers和两个different letters的文本的所有组合也可以计算。

语言无关紧要,任何建议都表示赞赏。

c arrays algorithm combinations c-strings
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我使用Javascript是因为它可以在浏览器中运行并且语言无关紧要。以下方法使用递归。尝试使用'0123ab'。

'use strict';

const input = '01ab';

const reLetters = /[^0-9]/g;
const reDigits = /[0-9]/g;
const nLetters = input.replace(reDigits, '').length;
const nDigits = input.replace(reLetters, '').length;

const findComb = cur => {
    if (cur.length === input.length)
        return console.log(cur);
    for (let l of input) {
        if (l.match(reDigits)) {
            if (cur.replace(reLetters, '').length === nDigits) continue;
        } else {
            if (cur.match(l) || cur.replace(reDigits, '').length === nLetters) continue;
        }
        findComb(cur + l);
    }
}

findComb('');

这是一个没有“删除字母计数位数”的版本。它的效率提高了约20%。我使用nodejs和'01234abc'作为测量的输入。

'use strict';

const input = '01ab';

const reLetters = /[^0-9]/g;
const reDigits = /[0-9]/g;
const maxLetters = input.replace(reDigits, '').length;
const maxDigits = input.replace(reLetters, '').length;

const findComb = (cur = '', nDigits = 0, nLetters = 0) => {
    if (cur.length === input.length)
        return console.log(cur);
    for (let l of input) {
        if (l.match(reDigits)) {
            if (nDigits < maxDigits)
                findComb(cur + l, nDigits + 1, nLetters);
        } else {
            if (cur.match(l)) continue;
            if (nLetters < maxLetters)
                findComb(cur + l, nDigits, nLetters + 1);
        }
    }
}

findComb();

这里没有递归。这是最慢的,但可以改进。

'use strict';

const input = '01ab';

const reLetters = /[^0-9]/g;
const reDigits = /[0-9]/g;
const nLetters = input.replace(reDigits, '').length;
const nDigits = input.replace(reLetters, '').length;

let cur = '', l = undefined;
do {
    l = input[input.indexOf(l) + 1];
    if (l !== undefined) {
        if (l.match(reDigits)) {
            if (cur.replace(reLetters, '').length === nDigits) continue;
        } else {
            if (cur.match(l) || 
                cur.replace(reDigits, '').length === nLetters) continue;
        }
        if (cur.length + 1 === input.length) {
            console.log(cur + l);
        } else {
            cur = cur + l;
            l = undefined;
        }
    } else {
        l = cur[cur.length - 1];
        cur = cur.slice(0, -1);
    }
} while (cur != '' || l != undefined);

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你的问题可以通过回溯策略来解决。它将创建所有可能的组合。

我知道你要删除重复的组合,以防两个数字相同,为了摆脱它们,你可以使用哈希表来存储生成的组合,然后,每次你生成一个新的组合,把它带到哈希用于检查是否生成的表(如果没有,请将其输入哈希表并将其打印出来,忽略打印,反之亦然)。我的伪代码如下(你可以有更好的方法):

val characters = [/*4 characters*/]
val picked = [false,false,false,false]
val hashtable = empty

function genetate(string aCombin):
    if aCombin.size == 4:
         if(hashtable.contains(aCombin)):
               //do nothing
         else:
               print(aCombin)
               hashtable.add(aCombin)
    for i in characters.size:
         if(picked[i]==false):
             picked[i]=true
             aCombin.add(characters[i])
             generate(aCombin)
             picked[i]=false //backtrack
             aCombine.popBack() //remove the last character

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递归方法将是这里的简单方法。 让我们考虑你想要生成m字母的所有字符串,所有字母都是不同的,取自letters[m]数组,n数字,可以重复,取自numbers[N]数组(n可以更小,大小相同) N,它并不重要)。 你可以这样解决它(伪代码,C风格):

void print_them_all(char *numbers, int nb_numbers_in_result, int n              \
                    char *letters, bool *is_letter_used, int nb_letters_in_result, int m,
                    char *current_string){
    if ((nb_numbers_in_result == n) && (nb_letters_in_result == m)){
        // terminal case -> time to print the  current string
        printf("%s\n", current_string);
    } else {  
        // string not completely built yet
        // get the index where the next char will be added
        current_index = nb_letters_in_result + nb_numbers_in_result;
        if (nb_numbers_in_result < n){  // still possible to add a number
            for (int i = 0; i < N; i++){
                current_string[current_index] = numbers[i];
                print_them_all(numbers, nb_numbers_in_result+1, n,               \
                               letters, is_letter_used, nb_letters_in_result, m, \
                               current_string);
            }
        }
        if (nb_letters_in_result < m){ // still possible to add a letter
             for (int i = 0; i < m; i++) {
                 if (is_letter_used[i] == false){ // check the letter has not been added yet
                     // keep track that the letter has been added by 'marking' it
                     is_letter_used[i] = true;  
                     // add it
                     current_string[i] = letters[i];
                     // recursive call
                     print_them_all(numbers, nb_numbers_in_result, n,                   \
                                    letters, is_letter_used, nb_letters_in_result+1, m,  \ 
                                    current_string);
                     // now 'unmark' the letter
                     is_letter_used[i] = false;
                 }
             }
        }
    }
}

要解决这类问题,递归方法是必要的。它的工作原理如下: 如果我已经有一个k数字的字符串,k<n,那么我可以添加任何数字,我可以继续(现在我的字符串将有k+1数字)。 如果我已经有一个k字母的字符串,k<m,那么我可以添加任何尚未添加的字母(布尔数组有助于确保它是这种情况),我可以继续。如果我的字符串已准备好打印,请将其打印出来。

第一次调用应该使用在任何地方初始化为false的布尔数组来完成,并且0用于nb_letters_in_resultnb_numbers_in_result的值,因为您还没有在结果字符串中添加任何数字或字母。 至于你的结果字符串,因为你用C编码,不要忘记为它分配内存:

char *current_string = malloc((m+n+1) * sizeof(char));

并将其终止:

current_string[m+n] = '\0';

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我也为我的问题找到了一个有趣的解决方案。假设我的示例字符串01ab

首先,我们要创建数字01ab的排列的所有组合。有很多例子可以解决这个问题。

所以现在我们有01ab的所有组合。我会称他们为制作人组合:

10   ab
01   ba
11
00

现在我们想要将所有数字与所有字母组合在一起,但要遵守规则

不得为每个组合保留数字或字母的顺序

因此,如果我们将10ab结合起来,我们得到:

10ab
1a0b
a10b

现在我们将b移到左侧,直到它将要与a交换它的地方,因为我的统治是禁止的。我们为每个组合做到这一点:

10ab produces:

10ab

因为b已经在a了。

1a0b produces:

1ab0

所以我们又有了一个组合。

a10b produces:

a1b0
ab10

所以我们还有2个组合。

现在我们为01 and ab提供了所有可能的组合:

10ab
1a0b
a10b
1ab0
a1b0
ab10

由于我们的生产者组合包含8个元素,我们必须使用所有元素执行此步骤8次。结果组合总是包含6个元素,就像在我的例子中一样,这导致我们在我的问题中计算出总数为48的元素。

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